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發霉面包曾用來治療化膿傷口,人類征服肺炎是個“意外”

ZAKER瀟湘 01-11

皮膚癌細胞的剖面。

胰腺癌細胞。

乳腺癌細胞。

受到攻擊的癌細胞。(綠色)

宮頸癌細胞的分裂。

進入 2020 年,這是人類曾經多次設想過的 " 未來 "。在人類的想象中,當我們到達這個年份時,汽車已經開在天上,我們隨時隨地坐宇宙飛船登上月球;有時空隧道,有任意門,機器人直接把我們的大腦與云計算相連接;疾病不存在了,因為人類已經免疫了所有的細菌和病毒,哪怕是癌細胞也能像普通感冒一樣輕松治愈 ……

但當我們從 2019 年跨入 2020 年時,才發現,現實依舊很骨感。對于疾病,我們依然有許多感到陌生、束手無策的時刻。

此時,我翻開中信出版集團出版的《DK 醫學史:從巫術、針灸到基因編輯》,這并不是一本典型意義上的百科全書,而更像一冊逸事趣聞錄,用非技術性的眼光,去解讀這個雖然令人偶爾心生懼意,但在本質上始終充滿魅力的學科。

在那從荒誕到科學的 5000 年人類醫學發展史中,我們依然有理由相信,在未來的未來,伴隨著科學觀念的發展,未來的基因編輯、組織工程,將帶來全面改善人體健康的新浪潮。

根據 " 一戰 " 芥子氣研發出抗癌化療藥物

如果現在你生病了,你會做些什么?

應該是去醫院掛個號,醫生問診之后,做一系列的驗血、B 超、CT、X 光檢查。醫生根據檢查結果,對病癥做出判斷,給你開藥,進行治療。

通過選擇一系列復雜掃描和影像設備來檢查身體內部情況,是現代醫學最常見的一種方式。但在遙遠的古代,面對疾病是截然不同的另一種態度。

史前時代的巫醫將疾病視作對靈魂的詛咒。古埃及人認為疾病是神靈所為,治療是巫師們的特權。在古希臘,醫生是四處游歷的怪人,他們更有可能令病人雪上加霜。東方的古老醫學則用針灸和艾草,調節體內的 " 行氣 " 平衡。

中世紀醫生曾把水蛭吸血當成萬能的良方。到了 16 世紀,富有革新精神的醫生們嘗試了藥物、煉丹術、占星術、草藥學、礦物學、心理療法和信仰療法的廣泛混合;而科學的血液循環理論,要等到 17 世紀的人體解剖之后才確立。在消毒、止血和抗生素等基礎知識問世之前,外科手術曾是一門行走在死亡邊緣的 " 理發 " 手藝。而在現代世界,醫學已經發展到能夠讓醫生遠隔重洋為病人進行遠程手術的地步。

醫學的歷史,一直是人類為生存和健康而戰的歷史。從古代到今天的醫生們,在治愈疾病、保持身體健康的道路上,留下了無數充滿驚奇趣味的冒險故事、荒誕不經卻又鼓舞人心的偉大嘗試。

戰爭和沖突,作為創新和學術的催化劑,推動了醫學許多分支的發展。在古羅馬禁止人體解剖之時,角斗士們的受傷提供了寶貴的醫學觀察機會。16 世紀,法國外科軍醫采用了藥膏、繃帶等創新性醫療用品,這些又從戰場上傳播到了普通外科中。第一次世界大戰期間,醫生們發現芥子氣會影響身體中快速增殖的細胞,醫學界據此研發出了抗癌化療藥物。就連最致命的武器原子彈,也令醫學受益:其作用間接帶來了骨髓移植和醫學最新研究領域之一——干細胞療法的誕生。

醫學科學的發展歷程十分驚人。難以想象的是,數千年前的人們就進行了數量驚人的外科手術,比如從史前時代到 18 世紀一直存在對病人開展的鉆顱術。現代醫學向霍亂、天花和結核病等古老殺手開戰,解碼了我們的 DNA,繪制了人類基因組,發掘了納米技術和組織工程學操作的潛能。

從古代文明中醫療之神的傳說、中世紀醫學的怪異器械,到現代醫學中細胞、病毒、基因圖譜等,從過去天才而專注但往往孤軍奮戰的個人,演變到現在配備了最先進技術的專家團隊。《DK 醫學史》作為一本圖文書,以時間為線索,用幾百幅插圖、年表和專業解說,呈現從史前時代到 21 世紀的世界醫學歷史進程。珍貴的文獻資料與實物照片,構筑起一座袖珍的私人醫學博物館。

發霉面包曾用來治療化膿傷口

幾百年來,為什么有一些偏方推薦使用發霉的面包、蛋糕或水果來治療化膿的傷口?在肺炎等疾病的治療過程中,抗生素如何起作用?怎么跟癌癥作斗爭?免疫是如何運作的?

大多數醫學發現是科學家和醫生團隊兢兢業業、詳盡研究的成果。但醫學史上最重大的突破之一,卻出于偶然。

1928 年,蘇格蘭醫學研究員亞歷山大 · 弗萊明結束假期回到他異常寒冷、凌亂的實驗室,注意到一個古怪的現象:其中一個應該生長細菌菌落的平皿中,卻有一塊霉菌菌落,周圍沒有生長細菌。顯然,霉菌阻止了細菌的生長。不清楚霉菌是如何落到平皿中的。微小的真菌孢子幾乎到處漂浮,但實驗室的窗戶是固定關閉的。

出于好奇,弗萊明保留了這個平皿,采集樣本并培養它們。這是一個轉折點。一位來自真菌小組的同事鑒定出這種霉菌是青霉菌屬的一種,并暫時稱之為 " 紅色青霉 "。弗萊明開始通過一系列標準實驗,來測試他的發現。他將真菌的提取物提純成濃縮液,一開始稱之為 " 霉菌汁 ",后來稱之為 " 青霉素 "。

弗萊明在無意中 " 撞到 " 的青霉素是世界上第一種抗生素,這種藥物將拯救數千萬的生命,直至今日仍是良藥。

人們對霉菌殺菌特性的認識,有一段悠久的歷史。幾百年來,醫學專家認為滲出膿汁和排出污穢,意味著身體排出有害物質,偏方推薦使用發霉的面包、蛋糕或水果來治療化膿的傷口。許多成功例子可能歸功于存在于土壤和許多其他地方的一種微小、不起眼的真菌——青霉屬霉菌的抗菌作用。

術語 " 抗生素 " ( antibiotic ) 的意思是 " 對抗生命 ",出現于 1942 年。美國微生物學家賽爾曼 · 瓦克斯曼首先使用了這個名字,它通常用來指對抗細菌的藥劑。

上世紀 40 年代初,一個團隊獲得了一種穩定形式的青霉素,它適合用青霉菌進行大批量生產,很快青霉素就被用于治療許多疾病,包括肺炎和梅毒。上世紀 50 年代出現了更多類型的抗生素。科學家根據抗生素對細菌細胞的作用方式,將其分為幾組。

那么問題來了,諸如抗生素一類的藥物究竟是如何起作用的呢?

許多藥物通過冒充控制細胞中特定生化過程的化學物質來起作用。刺激生化過程的藥物稱為激動劑,而抑制生化過程的藥物稱為拮抗劑。這是 1940 年在對磺胺方面的實驗中發現的,磺胺是一種與細菌營養物結構類似的化合物。當磺胺進入細菌時,它取代了營養物質,細菌被剝奪了實際的營養,于是死亡。

癌癥不再等同于死亡

人們對疾病的態度,會隨著時間的改變而改變。20 世紀中葉,所有癌癥都等同死亡。公眾因癌癥的印象和負面想象,會對病人投下意味深長的目光和竊竊私語,仿佛診斷等同于宣判死刑。

但 " 癌癥等于死亡 " 遠非事實,在今天更是如此。上世紀 70 年代中期的美國,患所有類型癌癥的成年人,其五年內的相對生存率在 50% 左右。三十年后,這一群體的五年內相對生存率接近 70%。對于兒童,這兩個比率分別是 60% 和 80%。其他發達國家也經歷了類似的提升。現在的趨勢是一些地區的五年存活率每年提升超過一個百分點。

過去半個世紀以來,醫學界對癌癥認識水平大幅提高,對其病因有了突破性發現,早期診斷的開展以及更廣泛的治療手段都取得了很大進展。

癌癥有 200 多種不同的類型。其本質都是細胞生長失控后不斷繁殖,從而形成惡性腫瘤 ( 腫塊 ) ,它們具有向其他地方侵襲的能力,因此腫瘤可能擴散至身體的其他部位。在健康人的體內,每種細胞以可控的、有組織的方式,持續分裂生成更多相同的細胞。當細胞發生癌變,它們將突破這些限制,更快地進行增殖,這會對周圍的細胞產生影響,擾亂它們的功能。癌細胞會侵犯鄰近的組織。它們會脫離原來的部位,通常經血液和淋巴系統遷移到身體其他部位繼續增殖,開始繼發性生長。這個過程稱為 " 轉移 ",是癌癥的特性之一。

多數癌癥的發病率隨著年齡的增長而增加。在中世紀和文藝復興時代,人們的壽命不長,癌癥因此并不像今天這么多見,也鮮有關于癌癥的較為完整的文獻記錄。18 世紀,人們首次發現了癌癥病因的跡象。意大利醫生貝納迪諾 · 拉馬齊尼在 1713 年發現,相比其他女性,修女更容易罹患乳腺癌。他推測,這與缺少性生活有關。18 世紀 70 年代,倫敦圣巴塞洛繆醫院的外科醫生珀西瓦爾 · 波特在掃煙囪工人身上,發現了陰囊癌,后來被歸類為皮膚癌的一種,也就是鱗狀細胞癌。這是首個關于致癌物的經典醫療報告。

19 世紀以來,隨著與外科相關麻醉和消毒技術取得重大進展,出現了癌癥根治術——切除癌腫,外加周邊的血管、淋巴結和癌旁組織。

在 20 世紀 50 年代的歐洲和 70 年代的美國,出現了精密成像技術輔助下的腫瘤單純切除,輔以相應的化療和放療,這種更為保守的手術開始成為癌癥治療的首選。

激素療法,是癌癥治療的另一個擴展領域。20 世紀 60 年代,人們首次研制出他莫昔芬,這種化合物已成為治療雌激素依賴性乳腺癌的主要方法。三苯氧胺能封閉癌細胞表面的雌激素受體,阻止雌激素的附著,從而阻止癌細胞的生長。

今天,癌癥研究的主要動力是通過尋找癌癥的致病原因,以及探究癌癥發展的生物學機制,獲得更好的預防、診斷和治療。

疫苗時代,對疾病不再聽天由命

現在的孩子,一出生下來第一件事,就是接種疫苗。疫苗的出現,讓我們對諸如天花之類的疾病不再像古時候那樣只能聽天由命。

盡管人們知道病毒的存在,但沒有人真正見過病毒——直到 1939 年,人們在電子顯微鏡下第一次揭開了病毒的面紗。在此之前,研究人員依靠光學顯微鏡不足以看見極小的微生物。人們已觀察到細菌,但對于病毒感染導致的疾病,如天花、狂犬病、麻疹、腮腺炎、肝炎、流感等,研究人員實際上一直在盲目地工作。

細菌不僅存活于細胞間,若提供適宜的營養物質和生存環境,大多數細菌能夠存活,并獨立于其他形式的生命進行繁殖。與細菌不同,病毒必須入侵活細胞進行復制,而且,病毒幾乎不算是 " 生命 ",因為大多數時間下,病毒是不活躍的,只有復制時才是活躍的。最重要的,也是逐漸明確的是 : 能殺死細菌的抗生素對病毒無效。

病毒、細菌、血型不匹配的血細胞、器官移植以及其他人體外來物質,表面都有被稱為 " 抗原 " 的物質。人體的免疫系統不斷地尋找這些抗原,通過 B 細胞檢測它們,B 細胞是白細胞的一個子群,又稱為淋巴細胞。B 細胞會產生大型 Y 形蛋白質分子,也稱為抗體。千百萬的抗體散布在人體血液中,抗體頂端的化學結構有許多種,因此,當病毒或細菌入侵時,部分抗體能與病毒或細菌的抗原相結合。這使特定的 B 細胞轉變為漿細胞," 勤奮 " 的抗體工廠,它能快速產生大量抗體,攻擊或摧毀入侵者。其他 B 細胞轉變為記憶細胞,并在體內保留數年。以后如果再次遭遇相同的微生物,這些 B 細胞將把它們識別出來,在它們對人體造成傷害之前清除它們。

免疫,意思是對感染具有抵抗力。免疫可以自然產生,或通過注射疫苗的方法誘導產生。疫苗的接種,是將有害抗原引入人體,從而使免疫系統與它們戰斗,并清除它們,使人體對這種疾病產生主動免疫。被動免疫,是將現有的抗體注射到體內,這種方式提供快速的保護,但效果只能持續數周或數月,因為抗體會降解,無法自動更新。

20 世紀上半葉,自研發出天花、狂犬病兩種開創性疫苗以來,研究人員又努力研制出白喉、肺結核、破傷風、骨髓灰質炎、百日咳、黃熱病和其他主要傳染病的疫苗。他們的研究,幫助人們理解抗原—抗體機制以及人體免疫系統深刻的復雜性,在今天,仍給人們帶來驚喜。

撰文 / 瀟湘晨報記者儲文靜

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